
隸屬于 IMA Automation 的業務單元 IMA EV-Tech 開發出基于倍福集成技術的新型動力電池電芯裝配線。其核心部件是 XTS 磁驅柔性輸送系統,與傳統解決方案相比,該系統具備更強大的軟件功能與顯著更緊湊的布局,由此打造出不僅運行效率高、質量穩定,同時系統占用空間更小的裝配生產線。 每個 XTS 動子不僅能自己獨立控制運動軌跡,還能與另一套 XTS 系統的動子實現高精度同步協同作業
擁有 60 多年豐富行業經驗、7400 余名員工、3500 多項注冊專利及全球工廠與子公司網絡的 IMA S.p.A 公司是制藥、化妝品、食品、茶以及咖啡加工與包裝自動化設備領域的全球領導者。為深化在電動汽車領域的布局,集團旗下 IMA Automation 特別成立 IMA EV-TECH 業務單元,專注于研發覆蓋電池電芯、氫燃料電池、牽引電機、電機定子和轉子等全鏈條電動汽車解決方案的完整生產線與裝配技術。IMA EV-Tech 銷售經理 Fabio Tozzi 對此評價道:“我們最新推出的高性能電池電芯裝配系統,其成功研發很大一部分得益于倍福自動化解決方案的創新助力。”
單個電池電芯形狀類似于小型圓柱罐體。雖然其結構看似簡單,但要實現規模化生產卻是個相當復雜的過程。正極與負極之間由聚合物隔膜隔開,通過卷繞在一起形成卷芯。整個電芯由卷芯及其它元件組成,密封在圓柱形金屬容器內,并注入電解液。
XTS 助力實現高性能與緊湊空間并存
憑借數十年專業技術積累,該公司能夠滿足全球各地差異化的嚴苛能源供應商規范,這些規范明確了電站在特定情況下為保障電網穩定所需實現的運行特性。“若發電廠在響應時間方面滿足更嚴格的要求,便可提供所謂的輔助服務。”Power Electronics 應用工程部經理 David Dobón 在強調高性能控制技術重要性時指出。對運營商而言,其優勢在于能以更高價格出售饋入電網的電力。“我們最初實現的系統切換性能為 130 毫秒內從消耗 150 兆瓦功率轉變為輸送 180 兆瓦,而現在這一過程僅需 110 毫秒。”Power Electronics 公司控制系統團隊負責人 Agustin Cano 補充道。實現如此極速切換需要快速精準的自動化系統,Power Electronics 通過倍福的硬件與軟件方案達成了這一目標,從而能全面控制太陽能組件、電池及混合型這三種功率模塊類型。 當前市場主要由亞洲制造商主導,尤其是來自中國和韓國的企業。”由于國際層面缺乏真正的競爭,現有解決方案的技術發展一直較為緩慢。在這樣的市場環境下,我們的裝配線憑借其高效率、卓越裝配質量、緊湊占地面積,尤其是極具競爭力的總擁有成本脫穎而出。” —— IMA EV-Tech 銷售經理責人 Fabio Tozzi XTS 和基于 PC 的控制技術對于 IMA 而言并非新興技術,多年來,IMA 與倍福保持著緊密的合作關系,長期選用包括嵌入式控制器、面板型 PC、TwinCAT 自動化軟件、EtherCAT 及相應 I/O 組件以及驅動技術在內的一系列成熟產品。除了這些倍福自動化架構的核心組件,IMA 此前已在制藥、食品飲料等多個領域的最新解決方案中成功應用 XTS 系統。“XTS 為我們實現目標提供了極具吸引力的應用潛力。”Fabio Tozzi 表示,“得益于基于 PC 的控制技術所具備的靈活性,尤其是 TwinCAT 自動化軟件,XTS 為我們帶來了一項重要優勢 — 即能夠通過特殊運動曲線對每個動子進行獨立控制。實踐證明,這一特性完美契合本次應用的特定需求。”
裝配線由五大模塊構成 據 IMA EV-Tech 介紹,該應用系統的顯著特征在于采用模塊化高效結構,可實現井然有序且易于擴展的生產流程管理。裝配線按功能模塊劃分,符合清晰的操作邏輯;工業 PC 與現代控制面板的集成則確保了系統可靠性及便捷監控。XTS 系統的運用更實現了極其靈活且精密的工件搬運方案,完全符合工業自動化最新標準規范。
高精度電池裝配
電池電芯裝配過程面臨諸多挑戰,因為其搬運、加工以及檢測等各個環節都需以極高速度運行,同時對成品質量還制定了極為嚴苛的標準。這就要求系統不僅要速度快,還必須確保極高的精度 — XTS 動子憑借 ±0.25 毫米的定位精度完美契合了這一嚴苛需求。 在這條新型裝配線上,IMA EV-Tech 幾乎全線采用倍福技術生態系統:包括 CPU、面板型 PC、通信模塊、I/O 模塊、AX8000 伺服驅動器、AM8000 伺服電機和 AMP8000 分布式伺服驅動系統、EtherCAT(Safety over EtherCAT,FSoE)、TwinCAT 自動化軟件,以及作為整套系統核心的 XTS。對于 Fabio Tozzi 而言,這一選擇順理成章 — 特別是基于 PC 的控制系統的開放性架構還支持集成第三方設備,如電氣檢測系統、專用控制器或定制化搬運系統。他補充道:“倍福提供的技術支持至關重要。我們既能與意大利子公司直接溝通,在需要時還可獲得德國總部的支持,這促使我們建立了真正的技術合作伙伴關系。通過參加專業培訓,我們的團隊得以全面掌握 XTS 系統,從而充分發揮其技術潛力。”
卓越的系統靈活性優勢 盡管電芯的形狀和尺寸已實現標準化,但裝配線仍需具備處理特定產品變型的能力。這需要增加諸如加裝塑料件等工序。此類系統若要快速適應不同生產需求,就必須保持極高運行效率。據 Fabio Tozzi 介紹,在此應用場景中,XTS 系統與 TwinCAT 自動化軟件構成了確保項目成功的關鍵要素。 由 IMA EV-Tech 研發的該裝配線還可按需集成新增工作站與設備。這一特性顯著提升了系統靈活性 — 未來既可增補新工藝流程,也能選擇性跳過特定工序。所有這些功能使得產品變型管理更為便捷,且不會影響整線性能。“在開發圓柱電池裝配線的同時,我們已同步推出了方形電池的裝配解決方案。”Fabio Tozzi 補充道。“方形電池在尺寸規格、工藝流程及裝配組件方面存在顯著差異,這要求設備具備更高的靈活性。我們的目標是為市場提供模塊化解決方案,既能適配每位客戶的個性化需求進行適配,又能集成所有必要的工藝流程。與此同時,我們致力于持續提升系統性能,并減少所需操作人員數量,這對于那些計劃將生產基地從亞洲遷往歐洲或美國的企業而言,正是至關重要的考量因素。”








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